Question

1．狐尾藻是多年生沉水草本植物，它能有效吸收水體中的氮磷元素，具有良好的凈化水體的作用．下面是有關狐尾藻的實驗，請分析回答：
實驗一  為探究光照強度對狐尾藻光合速率的影響，科研人員設計了如圖1所示實驗裝置，試管中放入相同的狐尾藻和等量的黃色BTB溶液（BTB是一種酸堿指示劑，對光不敏感，溶有大量CO₂時呈黃色，CO₂被吸收后呈藍色），實驗結果如表1．
實驗二  為探究pH對狐尾藻光合速率的影響，科研人員設計了如圖2所示的多套實驗裝置，試管中放入相同的狐尾藻和不同pH的溶液，通過相關儀器測定凈光合放氧速率（μmol O₂•mg葉綠素a^-1•h^-1），實驗結果如圖3．

距光源的距離/cm	變藍所需時間/min
10	20
20	40
30	60
40	130
50	∞
60	∞
70	∞

（1）實驗一中，當試管距光源50cm以上時，BTB溶液幾乎不變藍，原因是光反應階段產生的ATP和[H]過少，影響暗反應中CO₂的固定．本實驗可得出的結論是在一定范圍內，光照強度越弱，光合速率越小．
（2）進行實驗二時，需控制試管與光源之間的適宜距離，如果超過30cm，不利于獲得正確的實驗結論，原因是光照強度太弱，導致不同pH條件下，凈光合放氧速率的差異不顯著．
（3）pH會影響狐尾藻凈光合放氧速率，其原因是：一方面pH影響了酶的活性或生物膜的通透性，從而導致光合作用本身發生變化；另一方面pH引起了狐尾藻的呼吸速率發生變化．
（4）在含大量狐尾藻的水體中，狐尾藻的光合作用會改變水體pH，但對其自身的生長影響不大，原因是狐尾藻在弱堿性水體中的凈光合放氧速率變化不大．
（5）生產上，狐尾藻是漚制綠肥的理想植物，這是因為狐尾藻含有較多的氮磷元素，漚制后能為植物生長提供較多的無機氮磷．

Answer 1

分析 1．光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能把二氧化碳和水轉變成儲存著能量的有機物，并釋放出氧氣的過程．
2．光合作用的光反應階段（場所是葉綠體的類囊體膜上）：水的光解產生[H]與氧氣，以及ATP的形成；光合作用的暗反應階段（場所是葉綠體的基質中）CO₂被C₅固定形成C₃，C₃在光反應提供的ATP和[H]的作用下還原生成糖類等有機物．

解答 解：（1）實驗一中，當試管距光源50cm以上時，BTB溶液幾乎不變藍，原因是距離光源太遠影響光反應階段產生ATP和[H]過少，影響了暗反應中CO₂的固定．分析可得出實驗結論：在一定范圍內，光照強度越弱，光合速率越小；
（2）實驗二中需控制試管與光源之間的適宜距離，如果超過30cm，光照強度太弱，成為影響光合反應速率的主要因素，導致不同pH條件下，凈光合放氧速率的差異不顯著，不利于獲得正確的實驗結論；
（3）pH會影響狐尾藻凈光合放氧速率，其原因是：一方面pH影響了酶的活性或生物膜的通透性；另一方面，pH引起了狐尾藻呼吸速率的變化，從而影響光合作用；
（4）在含大量狐尾藻的水體中，狐尾藻的光合作用會改變水體pH，由圖二可知，狐尾藻在弱堿性水體中的凈光合放氧速率變化不大，故對其自身的生長影響不大；
（5）狐尾藻含有較多的氮磷元素，漚制后能為植物生長提供較多的無機氮磷狐尾藻是漚制綠肥的理想植物，故狐尾藻是漚制綠肥的理想植物；
故答案為：（1）ATP和[H]在一定范圍內，光照強度越弱，光合速率越小
（2）光照強度太弱，導致不同pH條件下，凈光合放氧速率的差異不顯著
（3）酶的活性或生物膜的通透性  呼吸速率
（4）狐尾藻在弱堿性水體中的凈光合放氧速率變化不大
（5）狐尾藻含有較多的氮磷元素，漚制后能為植物生長提供較多的無機氮磷

點評 本題以“狐尾藻”為載體，考查光合作用、酶、實驗分析等相關知識，意在考查學生對一些簡單的實驗方案做出恰當的評價，并能從課外材料中獲取相關的生物學信息，并能運用這些信息，結合所學知識解決相關的生物學問題．